免費RAID自己動手做

一、淺談RAID
RAID
Redundant Array of Inexpensive Disk)廉價冗餘磁盤陣列技術是美國加州大學伯克萊分校Patterson教授於1998年首先提出的,就是將普通硬盤加上控制器組成一個整體,從使用者來看是一個大磁盤。在主機寫入數據時,RAID控制器把主機要寫入的數據分解爲多個數據塊,然後並行寫入磁盤陣列;主機讀取數據時,RAID控制器並行讀取分散在磁盤陣列中各個硬盤上的數據,把它們重新組合後提供給主機。由於採用並行讀寫操作,從而提高了存儲系統的存取程度。

此外,RAID磁盤陣列還可以採用鏡像、奇偶校驗等措施,提高系統容錯能力,保證數據可靠性。RAID的發展相當迅速,根據RAID所採用的方法不同,簡單的有4個級別,大家可以看看下錶。
小知識:
什麼叫磁盤陣列(Disk Array
  是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接,使多個硬盤讀寫同步,減少錯誤,增加效率和可靠度的技術。
一般來說,我們都是使用專門的硬盤控制卡來提供RAID功能,比如Promise Ultra100 TX2這樣額外的IDE控制界面卡。但這需要一定的花費來購買硬件設備。實際上,Windows 2000本身就提供了用軟件實現RAID的方法,只要你有多個硬盤,就能不用再花一分錢實現RAID功能了。下面我們就來教給大家實現軟RAID功能。

二、使用軟件設置RAID 0
這裏以RAID 0爲例子學習軟RAID的設置。RAID 0實際上就是等量分割(striping)儲存方式,即把需要存儲的數據,經過處理器計算,分成容量相同的不同部分,分別存儲到不同硬盤上,也就是說,只要有軟件提供了這種分割數據的計算方法,就能實現軟RAID 0

1.Windows 2000
軟件RAID的系統需求
Windows 2000
能對任何數量、任何接口的磁盤做等量分割設置,不僅限於標準RAID 0的兩塊硬盤。舉例來說,你可以用三塊IDE硬盤和一塊SCSI硬盤做擴展設置。另外與硬RAID一樣的是,等量分割的每個硬盤所使用的最大容量只能等於其中容量最小的硬盤乘以總塊數。假設如果有三塊40GB和一塊8GB的硬盤拿來作等量分割,那總共的容量將會是32GB。因此,爲達到最大容量與性能,最好使用容量接近的硬盤。
2.
將基本磁盤升級爲動態磁盤

1)知識準備

要安裝軟RAID,前提是必須有兩塊或多塊物理硬盤並安裝Windows 2000。在Windows 2000中,物理硬盤分爲兩種類型:
基本磁盤:包含主分區、擴展分區和邏輯分區的物理磁盤,如果以前未將基本磁盤升級過,那麼在Windows 2000安裝完成後磁盤都是基本磁盤,可被其他操作系統訪問。
動態磁盤:使用基本磁盤升級得到的,通過Windows 2000中的磁盤管理來管理的物理磁盤,不包含分區和邏輯驅動器,只包含由磁盤管理創建的動態卷,也不能被Windows 2000以外的操作系統訪問。要在Windows 2000上使用軟件RAID,必須把基本磁盤升級到動態磁盤,才能在動態磁盤上創建所需的帶區卷(RAID 0)、鏡像卷(RAID 1)甚至更高級的RAID 5卷(RAID 5)。
小知識:
什麼是卷
  卷(也稱邏輯卷)是Windows 2000的一種磁盤管理方式,目的是把硬盤空間從物理硬盤的管理方式中跳出來,進行更方便的統一管理分配。比如我們有一個8GB的硬盤和一個20GB的硬盤,想要分成一個12GB和一個16GB的兩個邏輯盤,用物理分區的方式就沒法做到,但用捲來管理就可以做到。
每個卷可以看作一個邏輯盤,可以是一個物理硬盤的邏輯盤,也就是我們直接看到的D盤、E盤這些盤符,也可以是兩個硬盤或兩個硬盤的部分空間組成的RAID 0RAID 1陣列,或更多硬盤組成其他RAID 5陣列,但表面看來(比如在我的電腦資源管理器中)都是一個本地磁盤。卷主要有基本磁盤上的基本卷和動態磁盤上的動態卷,基本捲包括存放操作系統和操作系統支持文件的引導卷(也就是安裝Windows 2000的卷)和存放加載Windows 2000所需專用硬件文件的系統卷(通常爲C盤),引導卷和系統卷可以是同一個卷。動態捲包括簡單卷、跨區卷、帶區卷、鏡像卷和RAID 5卷。
2)操作步驟
以系統管理員(通常默認爲Administrator)或系統管理組成員身份登錄,依次打開我的電腦”→“控制面板”→“管理工具”→“計算機管理”→“存儲”→“磁盤管理(本地)(也可以在開始”→“運行中執行compmgmt.msc /s直接打開它)。屏幕上半部分顯示的是卷的詳細情況,下半部分顯示物理磁盤狀態,在這一部分的左邊顯示物理磁盤的兩種類型。圖中的磁盤0123都是物理磁盤,並且現在都是基本磁盤,所以至少要把其中兩個升級爲動態磁盤,下面把磁盤1和磁盤2升級到動態磁盤並創建一個帶區卷(如圖1)。
步驟一:首先備份重要數據,因爲一旦升級到動態磁盤,Windows 2000以外的操作系統將不能訪問動態磁盤,創建帶區卷後原來的數據也將全部丟失。
步驟二:創建動態磁盤。在磁盤1或磁盤2上單擊鼠標右鍵,選擇升級到動態磁盤(U,出現對話框後在磁盤1和磁盤2前面打鉤並確定,幾秒鐘後升級完成,此時在磁盤管理中磁盤1和磁盤2已變成動態磁盤。
小提示:
爲使升級成功,任何要升級的磁盤尾部必須至少包含1MB的未分配空間,如果使用Windows 2000在磁盤上創建分區或卷時,磁盤管理將自動保留這個空間,但其他操作系統創建的分區或卷的磁盤上可能沒有這個空間,如果系統提示磁盤上沒有這個保留空間,可以使用PQMagic 7.0 For NT/2000在需要升級的磁盤尾部調整出1MB以上的保留空間並且不要在這個空間創建邏輯驅動器,當再次運行磁盤管理時,升級動態磁盤的操作即能順利進行(如圖2、圖3)。
 

步驟三:創建帶區卷。如果升級到動態磁盤前的基本磁盤已經分區並分配了驅動器符,升級後邏輯驅動器將變爲簡單卷,我們要先刪除簡單卷使之成爲未指派空間(如果升級前磁盤的分區未分配邏輯驅動器符,那麼升級後就已經是未指派空間了)。我們用磁盤1和磁盤2上的未指派空間創建一個容量爲磁盤2總容量兩倍的帶區卷。
在磁盤1上點右鍵並選擇創建卷,單擊下一步後選擇帶區卷(T,將磁盤1和磁盤2添加到右邊的選定的動態磁盤(S一欄中,然後Windows提示指派驅動器號,可以由Windows指定也可手動分配,本例中選擇了D作爲帶區卷的驅動器號。
步驟四:接着進行格式化,可以選擇FAT32NTFS作爲帶區卷的文件系統,然後選擇簇的大小和卷標,簇越大磁盤性能越高但造成的空間浪費也越大,我選擇了默認Windows自動設置,在執行快速格式化上打鉤並確定,經過幾秒鐘的格式化後,屏幕上半部分就出現了一個驅動器號爲D,容量爲磁盤2總容量兩倍的帶區卷,也就是我們要的RAID 0陣列(如圖4、圖5)。

 
3)硬盤剩餘空間使用
使用硬件級的RAID 0時,如果兩個物理硬盤容量不相等,那麼創建的RAID 0陣列的總容量爲較小一個容量的兩倍,比如一個10GB和一個20GB硬盤創建硬件級RAID 0,那麼得到的總容量是10GB×220GB,較大硬盤上多出的10GB空間無法使用,白白浪費掉了。
使用Windows 2000的軟件RAID,雖然最多也只能創建較小硬盤容量兩倍的帶區卷,但較大硬盤多出的空間還能利用,方法就是用較大硬盤上剩餘空間再創建一個簡單卷,簡單卷會被另外分配一個驅動器號,使用起來跟基本磁盤上的邏輯驅動器一樣。創建簡單卷的步驟與創建帶區卷大體相同,只是在選擇卷類型時選擇簡單卷就行了。
  一個動態磁盤上允許多種類型的卷共存,我們看到磁盤1還有15.08GB的未指派空間,又用它創建了一個驅動器號爲G的簡單卷,此時磁盤1上就有兩種動態卷,即:與磁盤2組成的帶區卷和自身剩餘空間創建的簡單卷。
小提示:
需要注意的是,創建動態卷後,要想改變卷類型必須先刪除卷,刪除卷時所有數據都會丟失,所以要先備份數據。刪除方法是在捲上點右鍵,選擇刪除卷(D然後按提示進行。

創建卷必須使用動態磁盤上的未指派空間,一塊動態磁盤可創建多個帶區卷,而且能同時和多個磁盤創建帶區卷,每個帶區卷的大小可以隨心所欲設置(當然要在磁盤容量允許範圍內),這種靈活性是硬件RAID無法比擬的。
要將動態磁盤還原爲基本磁盤必須先刪除動態磁盤上所有卷,然後在磁盤上單擊右鍵,選擇還原到基本磁盤(E,接着按提示進行操作。
如果要卸載Windows 2000並安裝其他操作系統,千萬記得先備份數據再把動態磁盤還原爲基本磁盤,否則其他操作系統將無法識別動態磁盤。
4)軟件RAID使用的注意事項
只有兩塊硬盤怎麼辦?
安裝Windows 2000時,Windows的引導卷(也就是安裝Windows 2000的卷)可以是動態卷,但只能是簡單卷或鏡像卷,不能是跨區卷、帶區卷或RAID 5卷。已安裝Windows 2000的基本磁盤也可升級爲動態磁盤,但引導卷只能與其他動態磁盤做成鏡像卷。
那麼,如果只有兩塊硬盤,一個硬盤必須有引導卷,那豈不是享受不了RAID 0的極速快感了?前面提到過,動態磁盤上允許多種動態卷共存,如果包含引導卷的磁盤上有兩個以上分區,升級到動態磁盤後,所有分區都將變爲簡單卷,原來的引導捲成爲包含引導信息的簡單卷。除這個包含引導信息的簡單卷外,其他簡單卷都可被刪除變爲未指派空間,然後與其他動態磁盤做成任何一種動態卷。
解決方法:可以先把硬盤分爲兩個區,一個用於安裝Windows 2000,一個暫時作爲邏輯驅動器,在升級到動態磁盤後,原來的邏輯驅動器變爲一個簡單卷,刪除這個簡單卷使之成爲未指派空間,然後就可以和其他動態磁盤上的未指派空間一起創建帶區捲了。
引導卷如何還原爲基本磁盤
但包含引導卷的物理磁盤一旦由基本磁盤升級到動態磁盤,那麼它在Windows 2000下將不能再還原爲基本磁盤,因爲引導卷在Windows 2000下是不能刪除的,而動態磁盤還原爲基本磁盤又必須先刪除所有的卷,如果一定要還原引導卷所在的動態磁盤,那就只能藉助第三方工具,不過我還沒找到一個能不損壞操作系統而還原動態磁盤的軟件,我的笨辦法就是用軟盤引導系統到MS-DOS狀態,用DM對該硬盤重新分區格式化,當然這樣一來,Windows 2000就必須重裝。具體如何操作要根據各人的情況而定,對於兩個硬盤容量不同而其中一個硬盤空間比較緊張朋友,建議把兩個硬盤中容量大的硬盤分爲兩個區,其中一個用於安裝Windows 2000,安裝完成後把兩個硬盤都升級爲動態磁盤後再用另一個分區的空間與容量較小的硬盤創建帶區卷,創建帶區卷後的剩餘空間再創建簡單卷作爲邏輯驅動器使用。
兩硬盤速度差異大不適合RAID
在帶區捲上安裝其他的應用軟件,雖然系統盤不能做成帶區卷加快啓動速度,但安裝在帶區捲上的應用程序在磁盤操作時會被提速。但如果兩塊硬盤速度差異太大,那麼RAID 0並不適合你,因爲RAID 0的數據是平均分配到每塊硬盤上的,快速的硬盤不得不等待慢速硬盤讀寫操作完成才能進行自己的工作,這樣就造成了累的累死、閒的閒死。

多系統共存問題
如果要實現多操作系統共存(比如Win98Win2000)並在Windows 2000下使用帶區卷,那麼至少需要三塊硬盤,因爲創建帶區卷要使用兩個動態磁盤,但你無法使用動態磁盤安裝其他操作系統,所以只能使用第三塊硬盤作爲基本磁盤安裝其他操作系統。(如圖6)!
三、軟RAID的優、缺點
RAID與硬RAID最大的不同在於,軟RAID是操作系統建立的,而硬RAID是純粹硬件建立,跳過了操作系統。所以,兩者各有一些優缺點。
1.
RAID的優點:軟RAID調整方便,能按需要的容量調整,硬RAID必須按照全部硬盤空間建立。當容量不同的硬盤建立RAID時,軟RAID能夠把剩餘的空間也利用起來,而硬RAID就只有浪費剩餘的空間了。

2.
RAID的缺點:軟RAID只能建立在單個操作系統上,存儲的文件不能被其他操作系統共享,而且也不能在這臺電腦上建立軟RAID後,把所有硬盤換到另一臺電腦上繼續使用。另外就是RAIDCPU佔用率會高一些。
總的來說,軟RAID比硬RAID更方便靈活,但安全性更低一些,比較適合有不同容量硬盤的個人用戶,而單位用戶,還是使用硬RAID更好。
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